JPH089400Y2 - Cylinder liner mounting structure - Google Patents
Cylinder liner mounting structureInfo
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- JPH089400Y2 JPH089400Y2 JP1988104132U JP10413288U JPH089400Y2 JP H089400 Y2 JPH089400 Y2 JP H089400Y2 JP 1988104132 U JP1988104132 U JP 1988104132U JP 10413288 U JP10413288 U JP 10413288U JP H089400 Y2 JPH089400 Y2 JP H089400Y2
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- cylinder
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- liner
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、セラミック製のシリンダライナの取付構
造に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial field of application] The present invention relates to a mounting structure for a ceramic cylinder liner.
従来、セラミック材から成るシリンダライナの取付構
造については、例えば、特開昭61−118549号公報に開示
されたものがある。A conventional cylinder liner mounting structure made of a ceramic material is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-118549.
該公報に開示されたシリンダボディとシリンダライナ
とのシール構造は、セラミックスから成るシリンダライ
ナの外周面に該セラミックスと熱膨張率が同等の金属か
ら成る金属リングを結合し、前記金属リングの端面を前
記シリンダボディの円筒部に設けた段部に密接させたも
のである。The seal structure of the cylinder body and the cylinder liner disclosed in this publication has a cylinder liner made of ceramics and a metal ring made of a metal having the same coefficient of thermal expansion as that of the ceramics. It is brought into close contact with a step provided on the cylindrical portion of the cylinder body.
また、前記シリンダライナの外周面に断面円弧状の環
状溝を設け、前記金属リングの内周面に軟質金属層を備
え、前記シリンダボディの円筒部と前記シリンダライナ
との間に前記軟質金属層が前記環状溝にメタルフローに
よって前記金属リングを嵌合している。また、前記シリ
ンダライナの外周面にメタライズ層を設け、該メタライ
ズ層に前記金属リングをろう付けしたものである。更
に、前記金属リングの内周面に円錐面を設け、該円錐面
と前記シリンダライナとの間に断面楔状の軟質カーボン
リングを係合したものである。Further, an annular groove having an arcuate cross section is provided on the outer peripheral surface of the cylinder liner, a soft metal layer is provided on the inner peripheral surface of the metal ring, and the soft metal layer is provided between the cylindrical portion of the cylinder body and the cylinder liner. Fits the metal ring into the annular groove by metal flow. A metallized layer is provided on the outer peripheral surface of the cylinder liner, and the metal ring is brazed to the metallized layer. Further, a conical surface is provided on the inner peripheral surface of the metal ring, and a soft carbon ring having a wedge-shaped cross section is engaged between the conical surface and the cylinder liner.
一般に、内燃機関のシリンダライナとピストンリング
及びピストンとの摺動による摩擦量は、内燃機関中で約
50％以上を占めている。従って、この部分のフリクショ
ンを減少させると、全体の摩擦量を減らすことになり、
エンジンの燃費を著しく改善できることになる。Generally, the friction amount due to the sliding of the cylinder liner of the internal combustion engine with the piston ring and the piston is about
It accounts for more than 50%. Therefore, if the friction of this part is reduced, the total amount of friction is reduced,
The fuel efficiency of the engine can be significantly improved.
ところで、相対運動部材間に対して、セラミック材料
及び該セラミック材料に対応する材料を選定することに
よって、耐焼付性に優れ、低フリクションの摺動特性を
得ることができるものであり、摺動材料のセラミック材
料としては、窒化珪素（Si3N4）、部分安定化ジルコニ
ア（PSZ）等が優れている。特に、窒化珪素は、低い摩
擦係数を持っているため摺動材料として極めて有用な材
料である。By selecting a ceramic material and a material corresponding to the ceramic material between the relative motion members, it is possible to obtain sliding characteristics with excellent seizure resistance and low friction. As the ceramic material, silicon nitride (Si 3 N 4 ) and partially stabilized zirconia (PSZ) are excellent. In particular, silicon nitride is a very useful material as a sliding material because it has a low coefficient of friction.
しかしながら、シリンダライナをセラミックスで製作
し、シリンダボディを金属材料で製作した場合には、セ
ラミックス、特に窒化珪素は金属に比較して熱膨張率が
低いため、運転時に温度上昇した時に、周方向の寸法は
金属製のシリンダの方が膨張してシリンダライナとシリ
ンダとの間のクリアランスが大きくなり、シリンダライ
ナとシリンダボディとの間即ち径方向のクリアランスは
大きくなり両者間はルーズな取付状態になってしまい、
シリンダライナとシリンダボディとの間にガタが発生
し、振動、騒音等の発生原因となる。更に、発生したガ
タはシリンダライナの熱伝導経路における空気層の役を
するため熱伝導を著しく妨げることになる。However, when the cylinder liner is made of ceramics and the cylinder body is made of a metal material, the coefficient of thermal expansion of ceramics, especially silicon nitride is lower than that of metal. In terms of dimensions, the metal cylinder expands and the clearance between the cylinder liner and the cylinder increases, and the clearance between the cylinder liner and the cylinder body, that is, the radial direction, increases, resulting in a loose mounting condition between the two. And
Rattling occurs between the cylinder liner and the cylinder body, which causes vibration and noise. In addition, the generated backlash serves as an air layer in the heat conduction path of the cylinder liner, which significantly impedes heat conduction.
特に、軸方向の熱膨張を考えた場合に、ピストンリン
グとシリンダライナとの間の摺動面の温度が上昇した時
に、シリンダボディのシリンダの膨張に比較してシリン
ダライナの膨張が少なく、シリンダライナの軸方向の寸
法が不足し、ヘッドガスケットとシリンダライナの端部
とのシール性が悪化し、ヘッドガスケットとシリンダラ
イナとの間に隙間が発生するようになり、このような隙
間が発生する状態になると、エンジン温間時には、燃焼
室の燃焼ガスが該隙間から漏れることになる。Especially when considering thermal expansion in the axial direction, when the temperature of the sliding surface between the piston ring and the cylinder liner rises, the expansion of the cylinder liner is less than that of the cylinder of the cylinder body, The axial dimension of the liner becomes insufficient, the sealing property between the head gasket and the end of the cylinder liner deteriorates, and a gap occurs between the head gasket and the cylinder liner, and such a gap occurs. In this state, when the engine is warm, the combustion gas in the combustion chamber will leak from the gap.
この考案の目的は、上記の課題を解決することであ
り、シリンダを形成したシリンダボディとシリンダライ
ナとの間にダンピング部材を介在させ、上下方向即ち軸
方向及び径方向について両者間でダンピングさせ、しか
もセラミック製のシリンダライナと金属製のシリンダボ
ディとの熱膨張差を小さなばね力によって吸収して許容
し、両者間にシール部材を介在させて両者間のガタの発
生、シリンダライナの端部とヘッドガスケットとの間の
隙間の発生を防止し、燃焼ガスの漏洩の防止、振動、騒
音等の発生を防止し、シリンダライナを直接冷却するこ
とによる熱伝導経路の安定化を達成し、シリンダボディ
とシリンダライナとの熱膨張差による変形等によってシ
リンダライナに作用する応力の低減を図ることができる
シリンダライナの取付構造を提供することである。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and a damping member is interposed between a cylinder body forming a cylinder and a cylinder liner to perform damping in the vertical direction, that is, in the axial direction and the radial direction. Moreover, a small spring force absorbs and allows a difference in thermal expansion between the ceramic cylinder liner and the metal cylinder body, and a seal member is interposed between the cylinder body and the cylinder body to cause backlash between the cylinder liner and the end of the cylinder liner. Prevents the formation of gaps with the head gasket, prevents the leakage of combustion gases, prevents the generation of vibrations and noise, and stabilizes the heat conduction path by directly cooling the cylinder liner. Of the cylinder liner that can reduce the stress acting on the cylinder liner due to the deformation due to the difference in thermal expansion between the cylinder liner and the cylinder liner It is to provide an elephant.
この考案は、上記の目的を達成するため、次のように
構成されている。即ち、この考案は、シリンダを形成す
るシリンダボディにヘッドガスケットを介してシリンダ
ヘッドを固定し、前記シリンダに嵌合したセラミック製
シリンダライナの上端外周面に形成した突出部下面と前
記シリンダの内周面に形成した段部上面との間にダンピ
ング部材を係止状態に配設し、前記シリンダライナの上
部外周面に筒部とフランジ部とから成るシール部材を配
設し、前記シール部材のフランジ部を前記シリンダボデ
ィの上端面に配置すると共に、前記シール部材の筒部を
前記シリンダボディと前記シリンダライナとの間に配置
したことを特徴とするシリンダライナの取付構造に関す
る。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, according to this invention, a cylinder head is fixed to a cylinder body forming a cylinder via a head gasket, and a lower surface of a protrusion formed on an outer peripheral surface of an upper end of a ceramic cylinder liner fitted to the cylinder and an inner peripheral surface of the cylinder. The damping member is disposed in a locked state between the upper surface of the step portion formed on the surface, and the sealing member including the cylindrical portion and the flange portion is disposed on the outer peripheral surface of the upper portion of the cylinder liner. The cylinder liner mounting structure is characterized in that the portion is disposed on the upper end surface of the cylinder body, and the tubular portion of the seal member is disposed between the cylinder body and the cylinder liner.
この考案によるシリンダライナの取付構造は、上記の
ように構成されており、次のように作用する。即ち、こ
のシリンダライナの取付構造は、セラミック製シリンダ
ライナの上端外周面に形成した突出部下面とシリンダボ
ディに形成したシリングの内周面に形成した段部上面と
の間にダンピング部材を介在させると共に、前記シリン
ダライナ及びヘッドガスケットと前記シリンダボディと
の間にシール部材を介在させたので、前記シリンダボデ
ィ及び前記シリンダライナが温度上昇した時、前記シリ
ンダライナと前記シリンダボディとの間に熱膨張差が生
じたとしても、前記シリンダライナの上端部は前記シー
ル部材を介在させた状態で前記シリンダボディの上端部
にダンピング部材によって支持された状態になり、前記
シリンダライナの下部が前記シリンダホディに対して摺
動移動しても前記シリンダライナの上端部は前記ダンピ
ング部材によって常に前記ヘッドガスケットに押し付け
られ、両者間に前記シール部材が介在して両者の上端面
の段差はほとんど発生せず、前記シリンダライナと前記
ヘッドガスケット及び前記シリンダボディとの間に隙間
がほとんど発生しない。The mounting structure of the cylinder liner according to the present invention is configured as described above and operates as follows. That is, in this cylinder liner mounting structure, a damping member is interposed between the lower surface of the projecting portion formed on the outer peripheral surface of the ceramic cylinder liner and the upper surface of the step portion formed on the inner peripheral surface of the silling formed on the cylinder body. In addition, since the seal member is interposed between the cylinder liner and the head gasket and the cylinder body, when the temperature of the cylinder body and the cylinder liner rises, thermal expansion occurs between the cylinder liner and the cylinder body. Even if there is a difference, the upper end of the cylinder liner is supported by a damping member on the upper end of the cylinder body with the seal member interposed, and the lower part of the cylinder liner is attached to the cylinder body. The upper end of the cylinder liner is slidable relative to the damping member Therefore, it is constantly pressed against the head gasket, the seal member is interposed between the two, and the step between the upper end surfaces of both is hardly generated, and a gap is almost generated between the cylinder liner and the head gasket and the cylinder body. do not do.
即ち、前記シリンダライナの上部外周面にシール部材
を固着して前記シリンダボディの上端面に配置したの
で、前記シリンダライナと前記シリンダボディに熱膨張
差によって上下方向の相対移動が発生しても、前記ヘッ
ドガスケットと前記シリンダライナの上端面との間及び
前記シリンダライナと前記シリンダボディとの間のシー
ル機能を向上させることができる。しかも、前記ダンピ
ング部材が吸収しなければならない熱膨張差量は前記シ
リンダライナの上部のみであり、該熱膨張差吸収の必要
量は小さくて済み、従ってダンピング量も小さくて済
む。That is, since the seal member is fixed to the upper outer peripheral surface of the cylinder liner and disposed on the upper end surface of the cylinder body, even if the cylinder liner and the cylinder body move relative to each other in the vertical direction due to a difference in thermal expansion, The sealing function between the head gasket and the upper end surface of the cylinder liner and between the cylinder liner and the cylinder body can be improved. Moreover, the amount of difference in thermal expansion that the damping member must absorb is only in the upper portion of the cylinder liner, and the required amount of absorption of the difference in thermal expansion is small, and therefore the amount of damping is also small.
また、径方向にもダンピング部材によって両者がダン
ピング作用で規制されてガタが発生することがない。し
かも、前記シリンダライナの上端部に形成された前記突
出部即ちフランジ部に対しては、前記ダンピング部材に
よるダンピング作用のため、前記シリンダボディの熱変
形に伴う機械応力は直接的にかからず緩和されるので、
該フランジ部に応力集中は起こらず、前記フランジ部が
破損するようなことがない。In addition, the damping member does not restrict the both in the radial direction due to the damping action, and thus play does not occur. Moreover, due to the damping action of the damping member, the mechanical stress due to the thermal deformation of the cylinder body is not directly applied to the protruding portion or the flange portion formed on the upper end portion of the cylinder liner, and is relaxed. Because it is done
No stress concentration occurs on the flange portion, and the flange portion is not damaged.
以下、図面を参照して、この考案によるシリンダライ
ナの取付構造の実施例を詳述する。Embodiments of a cylinder liner mounting structure according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
第１図にはシリンダライナの取付構造の一例が示され
ている。図示のシリンダライナの取付構造は、シリンダ
を形成したシリンダボディ１にシリンダヘッド10を断熱
ガスケット等のヘッドガスケット４を介して固定し、シ
リンダライナ３をシリンダボディ１に形成したシリンダ
にダンピング部材２を介して嵌合したものである。更
に、シリンダライナ３は、ウェットタイプが好ましいも
のであり、シリンダライナ３の外周面15とシリンダボデ
ィ１のシリンダの内周面11との間に水ジャケット12を形
成したものである。勿論、シリンダボディとシリンダラ
イナとの間に水ジャケットを設けないタイプにも、この
考案によるシリンダライナの取付構造を適用できるもの
である。FIG. 1 shows an example of a cylinder liner mounting structure. In the mounting structure of the cylinder liner shown in the figure, a cylinder head 10 is fixed to a cylinder body 1 forming a cylinder through a head gasket 4 such as a heat insulating gasket, and a cylinder liner 3 is attached to a cylinder formed in the cylinder body 1 with a damping member 2. It is fitted through. Furthermore, the cylinder liner 3 is preferably a wet type, and a water jacket 12 is formed between the outer peripheral surface 15 of the cylinder liner 3 and the inner peripheral surface 11 of the cylinder of the cylinder body 1. Of course, the cylinder liner mounting structure according to the present invention can be applied to a type in which a water jacket is not provided between the cylinder body and the cylinder liner.
シリンダボディ１は、アルミニウム、鉄等の鋳物によ
って製作してあり、また、シリンダライナ３は、窒化珪
素Si3N4、炭化珪素SiC等のセラミック材で製作してあ
る。シリンダヘッド10は、水ジャケットを備えており、
吸排気弁７（図では一方のみを示す）が配設されてい
る。シリンダヘッド10の下端面17とシリンダボディ１の
上端面13及びシリンダライナ３の上端面16との間に配設
されているヘッドガスケット４は、燃焼室18の燃焼ガス
を密封すると共に断熱する機能を有するものである。シ
リンダライナ３の上端部には、半径方向外向きに突出し
た突出部８が形成されている。The cylinder body 1 is made of a casting such as aluminum or iron, and the cylinder liner 3 is made of a ceramic material such as silicon nitride Si 3 N 4 or silicon carbide SiC. The cylinder head 10 is equipped with a water jacket,
An intake / exhaust valve 7 (only one of which is shown in the figure) is provided. The head gasket 4 disposed between the lower end surface 17 of the cylinder head 10, the upper end surface 13 of the cylinder body 1, and the upper end surface 16 of the cylinder liner 3 functions to seal and insulate the combustion gas in the combustion chamber 18. Is to have. A projecting portion 8 that projects outward in the radial direction is formed on the upper end portion of the cylinder liner 3.
また、シリンダボディ１の内周面11の上端部には、段
部を形成する半径方向内向きに形成した突出部９が形成
されている。更に、シリンダボディ１に形成したシリン
ダの内周面11の下端部には、水ジャケット12を構成する
ため、半径方向内向きに突出した突出部（図示省略）が
形成されている。シリンダライナ３の突出部８の下面５
とシリンダボディ１の突出部９即ち段部の上面６との間
には、ダンピング部材であるダンピングスプリング２が
係止状態に配設されている。ダンピングスプリング２
は、ばね鋼で製作されており、シリンダボディ１に対し
てシリンダライナ３の半径方向及び軸方向のダンピング
を行なう機能を有する。また、シリンダボディ１の下部
は、シリンダライナ３の下部に対して摺動可能に構成さ
れている。Further, on the upper end portion of the inner peripheral surface 11 of the cylinder body 1, there is formed a protruding portion 9 which is formed inward in the radial direction and forms a step portion. Further, at the lower end portion of the inner peripheral surface 11 of the cylinder formed in the cylinder body 1, a projection portion (not shown) protruding inward in the radial direction is formed in order to configure the water jacket 12. Lower surface 5 of protrusion 8 of cylinder liner 3
A damping spring 2, which is a damping member, is disposed in a locked state between and and the projecting portion 9 of the cylinder body 1, that is, the upper surface 6 of the step portion. Damping spring 2
Is made of spring steel and has a function of damping the cylinder liner 3 in the radial direction and the axial direction with respect to the cylinder body 1. Further, the lower portion of the cylinder body 1 is configured to be slidable with respect to the lower portion of the cylinder liner 3.
従って、シリンダライナ３とシリンダボディ１との間
で生じる熱膨張に差がある場合には、シリンダライナ３
の上部はシリンダボディ１の上部にダンピングスプリン
グ２によって支持された状態になり、両者の上端面13,1
6の段差はほとんど発生せず、シリンダライナ３とヘッ
ドガスケット４との間に隙間がほとんど発生しない。Therefore, when there is a difference in thermal expansion between the cylinder liner 3 and the cylinder body 1, the cylinder liner 3
The upper part of the cylinder body 1 is supported by the damping spring 2 on the upper part of the cylinder body 1, and the upper end surfaces 13,1
The step 6 hardly occurs, and there is almost no gap between the cylinder liner 3 and the head gasket 4.
また、シリンダライナ３の下部は、シリンダボディ１
に対して規制されていないので、温度上昇して、シリン
ダボディ１及びシリンダライナ３が熱膨張して両者の長
手方向の寸法が異なる状態になると、シリンダボディ１
とシリンダライナ３との下部は相対的に移動即ち摺動移
動が発生する。更に、シリンダボディ１に形成した突出
部９の内周先端部には環状溝19が形成され、該環状溝19
にシール部材であるＯリング14が嵌入されている。Ｏリ
ング14は、シリンダボディ１の内周面11とシリンダライ
ナ３の外周面15に形成された水ジャケット12を循環する
冷却水を密封する機能を有する。なお、水ジャケット12
は、冷却水を使用しているが、シリンダライナ３を直接
冷却することができるため、冷却効果が高く、冷却水の
みでなく油等の液体による冷却でも十分可能になる。そ
の場合には水ジャケット12はオイルジャケットとして使
用される。In addition, the lower part of the cylinder liner 3 is
Therefore, when the temperature rises and the cylinder body 1 and the cylinder liner 3 are thermally expanded and the dimensions in the longitudinal direction of the cylinder body 1 and the cylinder liner 3 are different from each other, the cylinder body 1 is not regulated.
And the lower portion of the cylinder liner 3 relatively moves, that is, slides. Furthermore, an annular groove 19 is formed at the tip of the inner circumference of the protruding portion 9 formed on the cylinder body 1.
An O-ring 14, which is a seal member, is fitted in. The O-ring 14 has a function of sealing the cooling water circulating in the water jacket 12 formed on the inner peripheral surface 11 of the cylinder body 1 and the outer peripheral surface 15 of the cylinder liner 3. In addition, water jacket 12
Although the cooling water is used, since the cylinder liner 3 can be directly cooled, the cooling effect is high, and not only the cooling water but also a liquid such as oil can be sufficiently used. In that case, the water jacket 12 is used as an oil jacket.
上記シリンダライナの取付構造は、上記のように構成
されており、ダンピング部材によってシリンダライナ３
とガスケット４との間に隙間が発生するのを防止できる
ので、摩擦係数の小さい窒化珪素等のセラミック材によ
ってシリンダライナ３を構成することを可能にし、従っ
て摺動面に低フリクションを得ることができ、シリンダ
ライナ３とピストン及びピストンリングとの間に摺動面
に対して極めて良好な摺動特性を得ることができる。し
かも、シリンダライナ３の突出部８であるフランジ部
は、通常該フランジ部の付け根部23に機械応力が集中し
て破損する場合があるが、上記シリンダライナの取付構
造は、シリンダボディ１とシリンダライナ３とはダンピ
ングスプリング２を介在させた間接的な係合状態であ
り、シリンダライナ３がシリンダボディ１に対して長手
方向にダンピングされるので、上記のような応力集中に
よる破損現象が発生することがない。なお、ピストンに
嵌合しているピストンリングについては、摺動面を構成
するシリンダライナ３と同様に、窒化珪素（Si3N4）等
の摺動材料で構成する。The mounting structure of the cylinder liner is configured as described above, and the cylinder liner 3 is constructed by the damping member.
Since it is possible to prevent a gap from being generated between the cylinder 4 and the gasket 4, it is possible to configure the cylinder liner 3 with a ceramic material such as silicon nitride having a small friction coefficient, and thus to obtain low friction on the sliding surface. Therefore, it is possible to obtain extremely good sliding characteristics between the cylinder liner 3 and the piston and the piston ring with respect to the sliding surface. Moreover, the flange portion, which is the protruding portion 8 of the cylinder liner 3, may be damaged due to mechanical stress usually concentrated on the root portion 23 of the flange portion. The liner 3 is an indirect engagement state in which the damping spring 2 is interposed, and the cylinder liner 3 is damped in the longitudinal direction with respect to the cylinder body 1, so that the damage phenomenon due to the stress concentration as described above occurs. Never. The piston ring fitted to the piston is made of a sliding material such as silicon nitride (Si 3 N 4 ) like the cylinder liner 3 that constitutes the sliding surface.
次に、第２図を参照して、シリンダライナの取付構造
の別の例を説明する。図示のシリンダライナの取付構造
については、第１図に示すものと比較してダンピング部
材が相違する以外は、同一の構成であるので、同一の部
品には同一の符号を付し、それらの部品の説明を省略す
る。シリンダを形成したシリンダボディ１の内周面11と
シリンダライナ３の外周面15との間の上端部には、ダン
ピング部材であるダンピングリング20が配設されてい
る。ダンピングリング20としては、例えば、中空リン
グ、コイルスプリング、Ｓ字リング等を利用できる。ダ
ンピングリング20の機能は、ダンピングスプリング２の
ものと同様である。即ち、ダンピングリング20は、熱膨
張によるシリンダボディ１とシリンダライナ３の軸方向
の相対変位及び半径方向の相対変位に対してダンピング
機能を有しているものである。Next, another example of the cylinder liner mounting structure will be described with reference to FIG. The mounting structure of the illustrated cylinder liner has the same structure as that shown in FIG. 1 except that the damping member is different. Therefore, the same reference numerals are given to the same parts, and those parts are attached. Will be omitted. A damping ring 20, which is a damping member, is arranged at the upper end portion between the inner peripheral surface 11 of the cylinder body 1 forming the cylinder and the outer peripheral surface 15 of the cylinder liner 3. As the damping ring 20, for example, a hollow ring, a coil spring, an S-shaped ring or the like can be used. The function of the damping ring 20 is similar to that of the damping spring 2. That is, the damping ring 20 has a damping function for the axial relative displacement and the radial relative displacement of the cylinder body 1 and the cylinder liner 3 due to thermal expansion.
また、第３図を参照して、シリンダライナの取付構造
の他の例を説明する。図示のシリンダライナの取付構造
は、上記各例のものと比較してダンピング部材が相違す
る以外は、同一の構成であるので、同一の部品には同一
の符号を付す。シリンダボディ１に形成したシリンダの
内周面11とシリンダライナ３の外周面15との間の上端部
には、ダンピング部材である皿ばね21が配設されてい
る。皿ばね21の機能は、上記ダンピングスプリング２又
はダンピングリング20のものと同様である。即ち、皿ば
ね21は、熱膨張によるシリンダボディ１とシリンダライ
ナ３の軸方向の相対変位及び半径方向の相対変位に対し
てダンピング機能を有している。Another example of the cylinder liner mounting structure will be described with reference to FIG. The mounting structure of the illustrated cylinder liner has the same configuration except that the damping members are different from those of the above-described examples, so that the same reference numerals are given to the same parts. A disc spring 21, which is a damping member, is arranged at the upper end portion between the inner peripheral surface 11 of the cylinder formed in the cylinder body 1 and the outer peripheral surface 15 of the cylinder liner 3. The function of the disc spring 21 is the same as that of the damping spring 2 or the damping ring 20. That is, the disc spring 21 has a damping function for the axial relative displacement and the radial relative displacement of the cylinder body 1 and the cylinder liner 3 due to thermal expansion.
更に、第４図を参照して、この考案によるシリンダラ
イナの取付構造の一実施例を説明する。このシリンダラ
イナの取付構造は、第１図に示すシリンダライナの取付
構造と比較して、特にシール部材を設けてシール性を向
上させたこと以外は、同一の構成であるので、同一の部
品には同一の符号を付す。An embodiment of the cylinder liner mounting structure according to the present invention will be described with reference to FIG. Compared with the cylinder liner mounting structure shown in FIG. 1, this cylinder liner mounting structure has the same configuration except that a sealing member is provided to improve the sealing performance. Are given the same reference numerals.
このシリンダライナの取付構造は、第１図に示すシリ
ンダライナの取付構造においてシール部材22を設けてシ
ール性を向上させたものであり、シリンダボディ１に形
成したシリンダの内周面11とシリンダライナ３の外周面
15との間の上端部には、ヘッドガスケット４とシリンダ
ライナ３との間をシールするシール部材22が配設されて
いる。This cylinder liner mounting structure is the same as the cylinder liner mounting structure shown in FIG. 1 except that a seal member 22 is provided to improve the sealing performance. The cylinder inner surface 11 formed on the cylinder body 1 and the cylinder liner are 3 outer peripheral surface
A seal member 22 that seals between the head gasket 4 and the cylinder liner 3 is disposed at an upper end portion between the seal gasket 22 and the cylinder liner 3.
シール部材22は、筒部とその外周のフランジ部25とか
ら成る断面Ｌ字型のリング状に形成され、シール部材22
のフランジ部25はシリンダボディ１の上端面に形成され
た環状溝26に嵌合している。また、シール部材22は、コ
バール（鉄−ニッケル−コバルト合金）、インコロイ
（鉄−ニッケル−コバルト合金）等の材料、即ちシリン
ダライナ３を構成している窒化珪素等のセラミックスと
ほぼ同等の低熱膨張率を有する材料で製作されている。
シール部材22は、シリンダライナ３の上端部の突出部８
の外周面24に圧入、焼嵌め、ろう付け等によって固着さ
れている。この構成によって、シール部材22のフランジ
部25の上端面はヘッドガスケット４の下端面に当接状態
に押圧し、シリンダライナ３とヘッドガスケット４との
間のシール機能を果たすことができる。The seal member 22 is formed in a ring shape having an L-shaped cross section, which includes a tubular portion and a flange portion 25 on the outer periphery thereof.
The flange portion 25 is fitted in an annular groove 26 formed in the upper end surface of the cylinder body 1. In addition, the seal member 22 has a low thermal expansion which is almost equal to that of a material such as Kovar (iron-nickel-cobalt alloy) or incoloy (iron-nickel-cobalt alloy), that is, ceramics such as silicon nitride forming the cylinder liner 3. It is made of a material with a certain index.
The seal member 22 has a protrusion 8 at the upper end of the cylinder liner 3.
It is fixed to the outer peripheral surface 24 by press fitting, shrink fitting, brazing, or the like. With this configuration, the upper end surface of the flange portion 25 of the seal member 22 presses the lower end surface of the head gasket 4 in a contacting state, and a sealing function between the cylinder liner 3 and the head gasket 4 can be achieved.
この考案によるシリンダライナの取付構造は、以上の
ように構成されているので、次のような効果を有する。
即ち、このシリンダライナの取付構造は、シリンダを形
成するシリンダボディにヘッドガスケットを介してシリ
ンダヘッドを固定し、前記シリンダに嵌合したセラミッ
ク製シリンダライナの上端外周面に形成した突出部下面
と前記シリンダの内周面に形成した段部上面との間にダ
ンピング部材を係止状態に配設すると共に、前記シリン
ダライナの上部外周面に接合したシール部材のフランジ
部を前記シリンダボディの上端面に配置すると共に、シ
ール部材の筒部を前記シリンダボディと前記シリンダラ
イナとの間に配置したので、前記シリンダボディと前記
シリンダライナとが温度上昇して熱膨張し、前記シリン
ダボディと、前記シリンダライナとの間に熱膨張差が発
生して長手方向即ち上下方向に相対移動が発生したとし
ても、前記シリンダライナの上端部はダンピング部材に
よって常に前記ヘッドガスケットに押し付けられ、前記
シール部材のフランジ部によって前記ヘッドガスケット
と前記シリンダライナとの間及び前記シール部材の筒部
によって前記シリンダボディと前記シリンダライナとの
間に隙間が発生することはなく、前記ヘッドガスケット
と前記シリンダライナ及び前記シリンダボディとの間の
シール機能を悪化させるようなことはない。Since the cylinder liner mounting structure according to the present invention is configured as described above, it has the following effects.
That is, in this cylinder liner mounting structure, the cylinder head is fixed to the cylinder body forming the cylinder via the head gasket, and the lower surface of the protrusion formed on the outer peripheral surface of the upper end of the ceramic cylinder liner fitted to the cylinder and the above A damping member is disposed in a locked state between the upper surface of a step portion formed on the inner peripheral surface of the cylinder, and a flange portion of a seal member joined to the upper outer peripheral surface of the cylinder liner is provided on the upper end surface of the cylinder body. Since the cylinder part of the seal member is arranged between the cylinder body and the cylinder liner, the cylinder body and the cylinder liner rise in temperature and thermally expand, and the cylinder body and the cylinder liner are arranged. Even if a relative expansion occurs in the longitudinal direction, that is, in the vertical direction due to a difference in thermal expansion between The upper end portion of the liner is constantly pressed against the head gasket by a damping member, and the flange portion of the seal member causes the space between the head gasket and the cylinder liner and the tubular portion of the seal member to connect the cylinder body and the cylinder liner. No gap is generated between them, and the sealing function between the head gasket and the cylinder liner and the cylinder body is not deteriorated.
特に、前記シリンダライナの上部外周面に配設した前
記シール部材のフランジ部を前記シリンダボディの上端
面に配置したので、熱膨張によって前記シリンダライナ
と前記シリンダボディに上下方向の相対移動が発生して
も、前記ヘッドガスケットと前記シリンダライナの上端
面との間のシール機能を確実に向上でき、燃焼室の燃焼
ガスが漏洩するようなことがない。In particular, since the flange portion of the seal member disposed on the outer peripheral surface of the upper portion of the cylinder liner is disposed on the upper end surface of the cylinder body, thermal expansion causes vertical relative movement between the cylinder liner and the cylinder body. However, the sealing function between the head gasket and the upper end surface of the cylinder liner can be reliably improved, and the combustion gas in the combustion chamber does not leak.
しかも、前記ダンピング部材を前記シリンダライナの
上端部に配設しているので、前記ダンピング部材で吸収
する熱膨張量は小さくなり、従ってダンピング量も少な
くて済む。また、前記シリンダライナの上端部に形成さ
れた前記突出部即ちフランジ部に対しては、前記ダンピ
ング部材によるダンピング作用のため、前記シリンダボ
ディの熱変形に伴う機械応力は直接的にかからずダンピ
ング作用で緩和されるので、前記フランジ部に応力集中
は起こらず、前記フランジ部が破損するようなことがな
い。従って、摩擦係数の小さな窒化珪素等のセラミック
材によって前記シリンダライナを構成することができ、
低フリクションの優れた摺動特性を有する摺動面を提供
することができる。それ故に、前記シリンダライナとピ
ストンリング及びピストンとの摺動によるフリクション
を減らすことができ、エンジンの燃費を著しく改善でき
ることになる。しかも、低フリクションのため回転過渡
状態でも焼付き等の発生を防止することができ、低粘度
の潤滑油の使用も可能にすることができる。また、径方
向にもダンピング部材によって両者が規制されてガタが
発生することがない。Moreover, since the damping member is arranged at the upper end of the cylinder liner, the amount of thermal expansion absorbed by the damping member is small, and therefore the damping amount is also small. In addition, the projecting portion or the flange portion formed at the upper end portion of the cylinder liner is damped by the damping action of the damping member, so that mechanical stress due to thermal deformation of the cylinder body is not directly applied to the cylinder liner. Since it is relieved by the action, stress concentration does not occur in the flange portion, and the flange portion is not damaged. Therefore, the cylinder liner can be made of a ceramic material such as silicon nitride having a small friction coefficient,
A sliding surface having low friction and excellent sliding characteristics can be provided. Therefore, the friction caused by the sliding of the cylinder liner with the piston ring and the piston can be reduced, and the fuel consumption of the engine can be remarkably improved. Moreover, because of the low friction, it is possible to prevent the occurrence of seizure or the like even in the transient state of rotation, and it is possible to use the lubricating oil having a low viscosity. Further, the damping member does not restrict the both in the radial direction, and the backlash does not occur.
第１図はシリンダライナの取付構造の一例を示す断面
図、第２図はシリンダライナの取付構造の別の例を示す
断面図、第３図はシリンダライナの取付構造の他の例を
示す断面図、及び第４図はこの考案によるシリンダライ
ナの取付構造の一実施例を示す断面図である。 １……シリンダボディ、2,20,21……ダンピング部材、
３……シリンダライナ、４……ヘッドガスケット、５…
…下面、６……上面、８……突出部、９……突出部（段
部）、10……シリンダヘッド、11……内周面、13,16…
…上端面、15……外周面、22……シール部材、24……上
部外周面、25……フランジ部。1 is a sectional view showing an example of a cylinder liner mounting structure, FIG. 2 is a sectional view showing another example of a cylinder liner mounting structure, and FIG. 3 is a sectional view showing another example of a cylinder liner mounting structure. FIG. 4 and FIG. 4 are sectional views showing an embodiment of a cylinder liner mounting structure according to the present invention. 1 …… Cylinder body, 2,20,21 …… Damping member,
3 ... Cylinder liner, 4 ... Head gasket, 5 ...
... Lower surface, 6 ... Upper surface, 8 ... Projection, 9 ... Projection (step), 10 ... Cylinder head, 11 ... Inner peripheral surface, 13,16 ...
… Upper surface, 15 …… peripheral surface, 22 …… seal member, 24 …… upper peripheral surface, 25 …… flange part.
Claims (1)
ドガスケットを介してシリンダヘッドを固定し、前記シ
リンダに嵌合したセラミック製シリンダライナの上端外
周面に形成した突出部下面と前記シリンダの内周面に形
成した段部上面との間にダンピング部材を係止状態に配
設し、前記シリンダライナの上部外周面に筒部とフラン
ジ部とから成るシール部材を配設し、前記シール部材の
フランジ部を前記シリンダボディの上端面に配置すると
共に、前記シール部材の筒部を前記シリンダボディと前
記シリンダライナとの間に配置したことを特徴とするシ
リンダライナの取付構造。1. A lower surface of a protrusion formed on an upper outer peripheral surface of a ceramic cylinder liner having a cylinder body fixed to a cylinder body forming a cylinder via a head gasket, and an inner peripheral surface of the cylinder. A damping member is disposed in a locked state between the upper surface of the stepped portion formed on the outer peripheral surface of the cylinder liner, and a seal member including a cylindrical portion and a flange portion is disposed on the outer peripheral surface of the upper portion of the cylinder liner. Is disposed on the upper end surface of the cylinder body, and the tubular portion of the seal member is disposed between the cylinder body and the cylinder liner.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988104132U JPH089400Y2 (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Cylinder liner mounting structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988104132U JPH089400Y2 (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Cylinder liner mounting structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0226746U JPH0226746U (en) | 1990-02-21 |
| JPH089400Y2 true JPH089400Y2 (en) | 1996-03-21 |
Family
ID=31335579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988104132U Expired - Lifetime JPH089400Y2 (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Cylinder liner mounting structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089400Y2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112763224A (en) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 中国北方发动机研究所(天津) | Floating cylinder sleeve testing device |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5360956B2 (en) * | 2008-09-19 | 2013-12-04 | 日野自動車株式会社 | Internal combustion engine and cylinder liner |
| EP2216534A1 (en) * | 2008-12-19 | 2010-08-11 | Caterpillar Inc. | Method of lining a cylinder and a cylinder liner therefor |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118667A (en) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Kazuo Suzuki | Sheet reversing mechanism |
| JPS6321700U (en) * | 1986-07-23 | 1988-02-13 |
-
1988
- 1988-08-08 JP JP1988104132U patent/JPH089400Y2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112763224A (en) * | 2020-12-22 | 2021-05-07 | 中国北方发动机研究所(天津) | Floating cylinder sleeve testing device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0226746U (en) | 1990-02-21 |
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